中国天眼这一新发现,终结天文界持续多年的一场争论( 二 )


中国天眼这一新发现,终结天文界持续多年的一场争论
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Tips:帕克斯天文台位于澳大利亚新南威尔士州东南部-悉尼以西约225英里处-1969年美国登月时三个跟踪站中的一个 , 其任务是将月球漫步展示到世界各地 。
尽管观测到了快速射电暴 , 但因为大多是不来自同一个地点的 , 所以关于它们的起源还存在争论 。
快速射电暴来源之谜
目前 , 主流科学界关于快速射电暴的来源 , 有两种理论假说 。 一种认为它来自磁星的磁层;另一种则认为 , 某些致密天体爆发会产生激波 , 快速射电暴便来源于激波相互作用驱动的辐射 , 也就是粒子对撞产生的 。 然而这些理论仍只是假设 ,
快速射电暴的来源仍然是个谜团 。
为何它如此难以探寻根源?中国科学院国家天文台研究员韩金林表示:“
快速射电暴几毫秒间就消失了 , 非常难以捕获 。
因此 , 这个问题几乎是天文学中最难的问题之一 。 ”
中国天眼这一新发现,终结天文界持续多年的一场争论
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Tips:粒子对撞机的主要作用是积累并加速相继由前级加速器注入的两束粒子流 , 到一定强度及能量时使其进行对撞 , 以产生足够高的反应能量 。
经过大约10年的探测 , 天文学家收集了大约150多个快速射电暴的爆发源 , 通过测量信号穿过星系际和银河系介质的效应 ,
可以断定这些爆发源中的绝大多数不在银河系内 。
2017年 , 天文学家捕获到一个毫秒射电暴发 , 它竟然在几个小时内重复了几次 。 天文学家利用全世界多台大型射电望远镜联合探测 , 并利用几毫秒的记录信号进行快速定位 , 终于将这个重复暴发的快速射电暴的爆发源定位到距离地球30亿光年的一个星系内 。
“天眼”出马 , 一锤定音
过去 , 由于我国没有大型射电望远镜设备 , 无法第一时间观测到天体的运行和快速射电波的出现 , 所以在这个前沿领域的研究中 , 我国科学家多是侧重于理论研究 。 直到2016年9月 , 我国的巨型望远镜 , 500米口径球面射电望远镜(FAST)进入试运行 ,
我国的科学家赶上了欧美快速射电暴研究的脚步 。
中国天眼这一新发现,终结天文界持续多年的一场争论
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中国天眼这一新发现,终结天文界持续多年的一场争论】Tips:宇宙中的银河系只是一个规模并不是很大的棒旋星系 。 在银河的身边就有一个比银河大不少的星系 。 这就是距离地球254万光年的仙女座星系 。
FAST , 位于贵州喀斯特洼地中 ,
是我国首个巨型望远镜工程 。
在1993年国际无线电连大会上 , 包括中国在内的10国科学家提出建造巨型望远镜的计划 , 希望在电波环境彻底毁坏前发现宇宙的起源 , 破解宇宙的奥秘 。 这也是我国首次提出建造巨型望远镜的计划 。
2005年FAST项目通过专家评审 , 06年确定选址为贵州平塘县大窝凼洼地 。 11年3月开始动工修建 , 由我国著名天文学家南仁东任项目总设计师 。
Fast采用光机电一体化的轻型索支撑馈源平台 ,
在馈源与反射面之间无刚性连接的情况下 , 实现高精度的指向跟踪 。 馈源舱内还配置有覆盖频率70兆赫至3吉赫的多波段、多波束馈源和接收机系统 。
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Tips:如果将馈源舱比喻为一辆在跑道上运动的跑车 , 美国的做法是将跑道整体架在空中 , 我们仅是吊起车 。 此举实现了馈源舱轻型化的目的 。
天眼不仅是目前世界上最大的射电望远镜 , 口径达到500米相当于30个足球场 , 而且还是最灵敏的射电望远镜 , 灵敏度是世界第二大望远镜的2.5倍 。 不仅如此 , Fast独特的球面设计还可以通过调节反射面的位置 ,
从而聚焦收到信号 , 这些铝合金面板就像眼睛一样可以自主转动 ,
从不同的角度观测宇宙 。 因此被形象地称为“中国天眼” 。
“中国天眼”500米的接收面积和超高的灵敏度 ,
使其能够观测到其他望远镜难以察觉的、较弱、较短的脉冲辐射信号 。
简直是研究存在时间短、辐射信号弱的快速射电波的不二之选 。
中国天眼这一新发现,终结天文界持续多年的一场争论
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Tips:2017年10月“中国天眼”新发现两颗脉冲星发出的声音类似婴儿的心跳 。 从脉冲星传出来的脉冲信号被科学家探测到 , 又被转化成的音频信号 , 从而可以被我们听到 。
2019年我国国家天文台李菂、朱炜玮研究团队在观测天体时 , 偶然观测到了一个快速射电波 , FRB180301 。 这个快速射电波在2018年3月1日被澳大利亚科学家首次观测到 , 科学家们十分开心 ,